千岛湖镇原名排岭，明《嘉靖淳安县志》载为“牌岭”，自清起易名“排岭”，以自然地理实体得名。
民国亦称排岭。建镇前，排岭上下岭3里多路，荆棘丛生，唯岭端有座庭院式的“排岭庵”，杳无人烟。
1958年，因建新安江水电站水库开始蓄水，原淳安县治贺城、遂安县治狮城为碧波涌涛所吞没成水域，县治迁至排岭重建。几经劈山填壑，大兴土木，辟建淳安县新县城。始迁时称城镇公社，1960年4月，城镇公社并入青溪公社，1961年，调整公社规模，青溪、坪山2公社属青溪区。
1962年5月，坪山公社分为坪山、淡竹2公社。
1965年4月，撤销3个区建制，坪山与青溪合并为青溪公社。是年11月30日，设立排岭镇，1966年3月，淡竹公社属新安江区。
1968年9月，撤销新安江区，淡竹公社归属青溪区。
1982年12月，青溪公社分为青溪、桃源公社，1985年6月，桃源乡更名为坪山乡，1991年9月25日，排岭镇更名为千岛湖镇。
1992年5月实行撤扩并，原青溪乡、坪山乡共24个村并入千岛湖镇。2001年8月区域调整原淡竹乡6个村并入千岛湖镇。至2005年，全镇辖34个行政村，130个自然村，146个村民小组，8个社区居委会、户数21500户（农业4262户），总人口64902（其中非农业人口53109）。